Лабораторная работа №4 Гидравлические расчеты водопроводных сетей

Гидравлические расчеты водонапорных сетей сводятся к определению потерь напоров и диаметров труб на отдельном участке сети.

По известным расходам, поступающим к потребителю последовательно определяют удельный путевой и расчетные расходы, а далее диаметр и потери напоров.

Удельным называется расход воды, приходящийся на 1 м водопроводной сети:

Где Q_max – максимальный расход воды, поступающий в водопроводную сеть

L – суммарная протяженность магистральных линий сетей

Путевым расходом называется расход воды, отбираемый потребителем на каждой магистральной линии

Где l – протяженность магистральной линии

Расчетным расходом называется расход, который учитывает транзитный перенос воды на удаленные магистрали

Где α – коэффициент эквивалентности, α = 0,5

Q_тр – транзитный перевоз воды

Диаметр труб определяется как:

Где ν – скорость движения воды в трубопроводе, ν = 0,6 – 2,0 м/с

Потеря напоров:

Где S – сопротивление трубы, S=S₀*l, где S₀ – удельное сопротивление трубы, зависящее от диаметра и материала трубы.

Суммарная потеря напора определяется суммарными потерями на каждой линии:

Определение параметров водонапорной башни сводится к определению высоты и габаритов емкости бака.

Высота водонапорной башни:

Где H_св – свободный напор, необходимый для подъема воды на заданную высоту, диктующую точку. Для предварительных расчетов принимается равным 10 м при 1 – этажной застройке и далее по 4 м на каждый этаж.

Разница (z_д – z_б) – разность абсолютных отметок поверхности земли на участке между диктующей точкой и водонапорной башней.

Минимальная емкость бака башни:

W=0,04*Q_потр+Q_пож

Где Q_потр,Q_пож – общая водопотребность объекта в воде и на пожаротушении.

Q_потр =Q₁+Q₂+Q₃+Q₅

Диаметр и высота емкости бака определяются из условия, что h_б=0,75d_б

Напор насоса, обеспечивающего подачу воды в водонапорную башню:

H_насоса = S_P +h_ст + h_в-б + H_б + (z_б - z_в)

Где S_p – максимальное понижение уровня воды в водозаборной скважине

h_ст - глубина залегания статического уровня подземных вод

h_в-б – потеря напоров при движении воды от водозабора к водонапорной башне

(z_б - z_в) – разность абсолютных отметок устья водозаборной скважины и основания водонапорной башни.

По определенным характеристикам назначается марка насоса.

Исходные данные:

Протяженности магистральных линий

, м	, м	, м	, м	, м	, м	, м	, м	, м
3,5	200	100	350	150	400	100	250	800

Зависимость удельного сопротивления материала трубы от её диаметра

d	100	125	150	200	250	300	350	400	450	500	600	700
S0	172,9	76,36	30,65	6,959	2,187	0,8467	0,3731	0,1859	0,09928	0,05784	0,02262	0,01098

Прочие исходные данные

		Этажность
0,5	1	4	2,5	1,0	15	3,17	0,45

Исходные данные,

взятые по результатам расчёта предыдущих лабораторных работ

9207,97	8603,17	604,80	24,68

Расчёт

1. определим удельный расход воды:

2) определим путевые расходы воды:

;

;

;

;

;

;

3) определим расчётные расходы воды:

;

;

;

;

;

;

4) определим диаметры труб магистральных линий:

;

;

;

;

;

.

5) определим потери напоров:

Для удобства и наглядности составим таблицу.

участок			, м
1-2	200	6,959	100	695,9	0,03	0,63
2-3	200	6,959	350	2435,65	0,02	0,97
3-4	100	172,9	150	25935	0,004	0,23
1-5	125	76,36	400	30544	0,01	0,41
1-6	300	0,8467	100	84,67	0,05	0,21
6-7	300	0,8467	250	211,68	0,05	0,53
7-8	200	6,959	800	5567,2	0,02	2,23

6) определим высоту водонапорной башни:

.

;

7) определим параметры бака:

;

;

.

8) определим высоту напора насоса:

По определенным характеристикам назначается марка насоса:

2ЭЦВ24-30-80.

Вывод: в ходе данной лабораторной работы был произведен расчёт водопроводной сети; согласно расчётным формулам были определены потери напоров и диаметры труб на отдельных участках сети; кроме того были определены высота водонапорной башни и параметры бака; также была определена высота напора насоса, по которой можно определить тип насоса.